Установка для определения коэффициента трения покоя материалов Советский патент 1988 года по МПК G01N3/56 

(21)4138371/25-28

(22)21.10.86

(46) 30.03.88. Бкш. № 12

(71)Куйбышевский авиационный институт им. акад. С.П.Королева .

(72)В.А.Барвинок, П.А.Бордаков, С.Ф.Демичев, О.В.Куприн, В.И.Любимов и Д.В.Самородов

(53)620.178.16 (088.8)

(56)Игошин В.А., Черский И.Н. Установка для исследования при переходных процессах. - В кн. :Проблемы трения и изнашивания. Киев, 1977, вып.11, с.37-39.

(54)УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ ПОКОЯ МАТЕРИАЛОВ

(57)Изобретение относится к испытательной технике и может бытьисполь- з.овано в машиностроении для определения коэффициента трения покоя

в парах, работающих в условиях ваку- З ма. Целью изобретения является упрощение конструкции, сокращение времени испытаний, а также расширение эксплуатационных возможностей установки за счет совмещения в одном механизме ФУНКЦИЙ относительного перемещения образца и контробразца и нормального нагрзгжения их, подведения к биметаллической пластине хладагента, а также размещения установки в вакуумной камере. Посредством нагревания биметаллической пластины 6 нагревателем 5 через фиксатор 7 и контробразец 2 на образец 3, жестко закрепленный зажимом 9 с измерительной пластиной 8, передается сдви- гающее усилие, которое регистрируется с помощью тензодатчиков и измерительной аппаратуры. Нормальная нагрузка на образец и контробразец соз, дается усилием Р на биметаллическую пластину. Вакуумная плотность и подвижность ввода биметаллической пластины в камеру обеспечивается силь- фонным вводом 5, 2 з.п. ф-лы. 2 ил.

S

(Л

со

00 ел

о

rsD

Х

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано в машиностроении для определения коэффициента трения покоя в парах, работающих з условиях вакуума.

Целью изобретения является упро- конструкции путем совмещения в одном механизме функций нормального положения и относительного перемещения, сокращение времени испытаний путем ускоренного возвращения биметаллической пластины в исходное положение после проведения испытания а также расширение эксплуатационных возможностей установки путем обеспечения проведения.испытаний в вакууме .

На фиг.1 изображена установка для

30

35

определения коэффициента трения покоя 20 Дальнейщее увеличение температзфы материалов в вакууме; на фиг. 2 - разрез А-А на фи1г.1.

Устройство содержит вакуумную камеру 1, механизм нормального нагру- жения и относительного перемещения 25 контробразца 2 и образца 3, выполнен- ный в виде кронштейна 4, установленного в вакуумной камере 1, и шарнирно закрепленной на нем и расположенной внутри нагревателя 5 биметаллической пластины 6j связанной с фиксатором 7 контробразца 2 и располагаемой плоскостью большей жесткости в одной плоскости с плоскостью большей жесткости измерительной пластинь 8 и нормально к контактной поверхности контробразца 2 и образца 3, жестко « закрепленного с помощью узла 9 зажима на измерительной пластине 8, силь- фонньй ввод 10 в вакуумную камеру 1, Q в которой закреплена биметаллическая пластина 6, и регистрирующую аппаратуру (не показано).

Устройство работает следующим образом.

Образец 3 и контробразец 2 испы-- тываемой фрикционной пары закрепляются в узле 9 зажима и фиксаторе 7, Производят герметизацию вакуумной камеры 1 и вакуумирование. По достижении в камере требуемой величины остаточного давления фрикционная пара нагружается нормальной нагрузкой, для чего к биметаллической пластине

45

50

приводит к превьш1ению сдвигающим усилием силы трения покоя и происх дит микросдвиг контробразца 2 отн сительно образца 3. Возникающие пр этом изгибные усилия в измерительной пластине 8 равны по абсолютном значению силе трения в контактной паре. Эти изгибные усилия регистри руются .тензодатчиками и измеритель ной аппаратурой. Вакуумная плотнос и подвижность ввода биметаллическо пластины в камеру обеспечивается сильфонным вводом 10. Для быстрого возвращения нагретой биметаллическ пластины в исходное положение чере нее по специальным каналам 11 проп кается хладагент.

Формула изобретени

1. Установка для определения ко фициента трения покоя материалов, держащая корпус, расположенные в н механизмы нормального нагружения и относительного перемещения контроб разца и образца, фиксатор контробр ца, измерительную пластину, связан ньй с ней узел зажима образца, наг ватель и регистрирующую аппаратуру отличающая ся тем, что, с целью упрощения конструкции, мех низм нормального нагружения и отно сительного перемещения контробразц и образца выполнен в виде установ ленного в корпусе кронштейна и шар нирно закрепленной на нем и распол женной внутри нагревателя биметалл ческой пластины, связанной с фикса ром контробразца и располагаемой

прикладывается усилие Р.-Осноситель- нов перемещение образцов осуществляется путем нагрева биметаллической пластины 6 с помощью нагревателя 5. При нагреве вследствие разницы коэффициента термического линейного расширения биметалла в пластине 6 возникает изгибающий момент, обуславли- вающий появление в контакте образца 3 и контробразца 2-сдвигающее усилие. G увеличением температуры нагрева биметаллической пластины 6 изгибающий момент и,следовательно, сдвигающее усилие в контактной паре возрастают и при некотором пороговом значении температуры величина сдвигающего усилия становится равной силе трения покоя. В процессе нагрева

биметаллической пластины 6 от исходной температуры до порогового значения происходит микросдвиг контробразца 2 относительно образца 3 в пределах предварительного смещения.

30

5

20 Дальнейщее увеличение температзфы 25Q

5

0

приводит к превьш1ению сдвигающим усилием силы трения покоя и происхо- дит микросдвиг контробразца 2 относительно образца 3. Возникающие при этом изгибные усилия в измерительной пластине 8 равны по абсолютному значению силе трения в контактной паре. Эти изгибные усилия регистрируются .тензодатчиками и измерительной аппаратурой. Вакуумная плотность и подвижность ввода биметаллической пластины в камеру обеспечивается сильфонным вводом 10. Для быстрого возвращения нагретой биметаллической пластины в исходное положение через нее по специальным каналам 11 пропускается хладагент.

Формула изобретения

1. Установка для определения коэффициента трения покоя материалов, содержащая корпус, расположенные в нем механизмы нормального нагружения и относительного перемещения контробразца и образца, фиксатор контробразца, измерительную пластину, связан- ньй с ней узел зажима образца, нагреватель и регистрирующую аппаратуру, отличающая ся тем, что, с целью упрощения конструкции, механизм нормального нагружения и относительного перемещения контробразца и образца выполнен в виде установленного в корпусе кронштейна и шарнирно закрепленной на нем и расположенной внутри нагревателя биметаллической пластины, связанной с фиксатором контробразца и располагаемой

плоскостью большей жесткости в одной плоскости с плоскостью большей жесткости измерительной пластины и нормально к контактной поверхности образца и контробразца.

2. Установка по п.1, о т л и ч а- ю щ а я с я тем, что, с целью сокращения времени испытаний посредством уменьшения тепловой инертности биметаллической пластины, в пластине

вьтолнены каналы для циркуляции хладагента .3. Установка по п.1,,о т л ича - ю щ а я с я тем, что, с целью расширения эксгшуатационных возможностей путем проведения испытаний в вакуз ме, корпус выполнен в виде вакуумной камеры с сильфонным вводом, в котором закреплена биметаллическая пластина.

11

фиг. 2